Listrik dan konduktor

LISTRIK DAN KONDUKTOR

REZAL FAHMI

E1F112011

( 3 )

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2013

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ............................................................................................. i

DAFTAR TABEL ..................................................................................... ii

PENDAHULUAN .................................................................................... 1

Latar Belakang .............................................................................. 1

Tujuan Praktikum .......................................................................... 2

TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 3

BAHAN DAN METODE ......................................................................... 6

Alat dan Bahan .............................................................................. 6

Prosedur Kerja ............................................................................... 7

Pelaksanaan Praktikum ................................................................. 9

HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................. 10

Hasil ............................................................................................. 10

Pembahasan ................................................................................... 14

KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 17

Kesimpulan .................................................................................... 17

Saran ............................................................................................. 17

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 18

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Halaman

TABEL 1. Hasil Kegiatan 1 …………………………………………… 10

TABEL 2. Urutan Besarnya Sengatan ( Hasil Kegiatan 1) ……………. 10

TABEL 3. Hasil Kegiatan 2 .................................................................... 11

TABEL 4. Hasil Kegiatan 3 .................................................................... 12

TABEL 5. Hasil Kegiatan 4 .................................................................... 13

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Dalam kehidupan kita sehari-hari tidak akan pernah terlepas dari yang

namanya listrik. Listrik pada jaman sekarang listrik adalah suatu kebutuhan yang

tidak mungkin buang percuma, penggunaan listrik sangat diperlukan karena

sekarang semua alat-alat rumah tangga dan alat-alat kantor menggunakan listrik,

tanpa listrik dunia akan gelap pada saat malam hari (Widianto, 2009).

Dalam penggunaan listrik memerlukan sebuah media penghantar listrik

yang dapat menghantarkan listrik dengan cepat sehingga listrik dapat di suplai ke

masyarakat luas di seluruh dunia. Bahan penghantar yang mudah menghantarkan

listrik ini biasanya disebut konduktor. Bahan yang bersifat konduktor mempunyai

manfaat dalam kehidupan sehari-hari, tentu saja sesuai dengan penggunaannya.

Sebagai contoh, untuk memanaskan makanan, kita tidak perlu menyentuhkan

kalor dari api langsung ke makanan. Akan tetapi dapat kita gunakan panci

alumunium yang gagangnya terbuat dari plastik tahan panas. Panci aluunium

adalah konduktor yang baik sebagai media untuk memindahkan kalor dari api ke

makanan, sedangkan gangang plastik adalah isolator (bahan yang tak mudah

menghantarkan panas) yang baik sehingga dapat menahan panas dari alumunium

ke tangan (Larasati, 2012).

Listrik adalah sebuah kekuatan petir yang sangat mematikan jika

bersentuhan langsung, listrik mempunyai electron positif (+) sedangkan tubuh

manusia banyak mengandung electron negatif (-), jadi juka bertemu akan

menumbulkan tegangan yang sangat luar biasa, dapat menimbulkan kematian

(Widianto, 2009).

Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah:

1. Memahami dan menentukan arus listrik dan potensial listrik dalam bahan

pangan dan limbah ternak.

2. Memahami dan menentukan konduktivitas listrik dalam bahan pangan dan

limbah ternak.

3. Membuat baterai dari bahan pangan dan limbah ternak.

TINJAUAN PUSTAKA

Listrik adalah kondisi dari partikel subatomik tertentu, seperti elektron dan

proton, yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya. Bersama

dengan magnetisme, listrik membentuk interaksi fundamental yang dikenal

sebagai elektromagnetisme. Listrik memungkinkan terjadinya banyak fenomena

fisika yang dikenal luas, seperti petir, medan listrik, dan arus listrik. Listrik

digunakan dengan luas di dalam aplikasi-aplikasi industri seperti elektronik dan

tenaga listrik (Larasati, 2012).

Arus listrik akan mengalir pada suatu penghantar bila ada perbedaan

tekanan listrik pada kedua ujung penghantar tersebut,derasnya aliran listrik

disebut juga dengan kuat arus listrik. Kuat arus listrik didefinisikan sebagai

banyaknya muatan listrik yang melewati penampang penghantar itu tiap satu

satuan waktu yang mana energy listrik itu sendiri merupakan suatu bentuk energi

yang berasal dari sumber arus yang dapat berubah menjadi bentuk lain (Haliday,

1991).

Proses perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa diikuti perpindahan

bagian-bagian zat itu disebut konduksi atau hantaran. Misalnya, salah satu ujung

batang besi kita panaskan. Akibatnya, ujung besi yang lain akan terasa

panas. Pada batang besi yang dipanaskan, kalor berpindah dari bagian yang panas

ke bagian yang dingin. Jadi, syarat terjadinya konduksi kalor pada suatu zat

adalah adanya perbedaan suhu. Berdasarkan kemampuan menghantarkan kalor,

zat dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator.

Konduktor adalah zat yang mudah menghantarkan kalor (penghantar yang baik).

Isolator adalah zat yang sulit menghantarkan kalor (penghantar yang buruk)

(Widianto, 2009).

Bahan-bahan yang berhubungan dengan arus listrik dapat dibagi menjadi 3

bagian, yaitu :

1. Bersifat Konduktor

Ialah bahan - bahan yang mudah mengalirkan arus listrik jika

dihubungkan dengan sumber tegangan. Misalnya : tembaga, besi, emas, dll.

Dari bahan - bahan yang paling bagus untuk mengalirkan arus listrik adalah

Emas, karena pada bahan konduktor mempunyai banyak sekali elektron bebas,

yang paling banyak elektron bebasnya adalah emas.

2. Bersifat Isolator

Bahan - bahan yang bersifat isolator ialah bahan - bahan yang akan

menghambat arus listrik bila dihubungkan dengan sumber tegangan. Misalnya

: gelas, kaca, karet, kayu, dll. Bahan ini tidak dapat menghantarkan listrik

karena dalam bahan yang bersifat isolator seluruh lintasan elektronnya

memiliki ikatan yang kuat dengan intinya atau dengan kata lain pada bahan

isolator tidak mempunyai elektron bebas sehingga walau diberi tegangan

listrik tidak akan membuat elektron - elektronnya bergerak.

3. Bersifat Semikonduktor

Bahan - bahan yang bersifat semikonduktor ialah bahan - bahan yang

pada kondisi tertentu akan bersifat sebagai isolator dan pada kondisi lain akan

bersifat sebagai konduktor. Misalnya : germaniun, silicon, dll. Bahan - bahan

semikonduktor dapat bersifat isolator dan bersifat konduktor karena bahan -

bahan tersebut akan bersifat isolator jika dalam temperatur yang rendah

(Haliday, 1991).

Semikonduktor sangat berguna dalam bidang elektronik, karena

konduktansinya yang dapat diubah-ubah dengan menyuntikkan materi lain (biasa

disebut pendonor elektron) ( Prasetyo, 2011).

Konduktor adalah zat yang memiliki daya hantar kalor baik. Contoh bahan

yang bersifat konduktor adalah besi, baja, tembaga, aluminium, dan lain-lain.

Dalam kehidupan sehari-hari, dapat kamu jumpai peralatan rumah tangga yang

prinsip kerjanya memanfaatkan konsep perpindahan kalor secara konduksi, antara

lain: setrika listrik, solder, dan lain-lain (Haliday, 1991).

BAHAN DAN METODE

Bahan dan Alat

Adapun Bahan dan Alat yang digunakan pada praktikum ini dalah sebagai

berikut :

Kegiatan 1 : a. Jeruk keprok/siam

b. Jeruk nipis

c. Jeruk sunkis

d. Limau kuit

e. Jepita kertas dari logam (yang kecil)

f. Sepotong kawat tembaga yang belom dilapisi insulator

g. Pemotong kawat

Kegiatan 2 : a. Kentang

b. Pisang

c. Apel

d. Limau kuit

e. Jeruk nipis

f. Alat multitester

Kegiatan 3 : a. Kotoran sapi ( 6 gelas )

b. kotoran ayam ( 6 gelas )

c. Alat multitister

Kegiatan 4 : a. Air bebas ion (aquades).

b. Air hujan

c. Air limbah

d. Air jeruk

e. Larutan baku NaCI 692 ppm yang memiliki daya hantar listrik

1,413 uS/cm.

f. Alat konduktometer dengan sel platina

g. Gelas piala 100 ml.

h. Thermometer.

Kegiatan 5 : a. Kentang (6 buah)

b. Pisang (6 buah)

c. Baterai bekas (12 buah)

d. Lampu kecil.

Prosedur Kerja

Kegiatan 1 : Listrik dan Konduksi

Luruskan jepitan kertas dan kawat tembaga, samakan panjang keduanya.

Tusukan kedua-duanya kedalam jeruk, bersebalahan dengan jarak sekitar

1,25 cm

Dengan hati-hati, letakan ujung kawat dan jepitan lain di atas lidah.

Perhatikan apa yang terasa.

Ulangi percobaan tersebut pada jeruk yang lainya.

Kegiatan 2 : Membuat Rangkaian Listrik Dari Bahan Pangan

Ukur kuat arusnya dan beda potensial listrik (beda tegangan listrik)

masing-masing bahan pangan dengan menggunakan alat multitester

(multimeter).

Hati-hati saat membaca skala yang digunakan, Karena anda harus

memperhatikan batas ukur yang digunakan.

Menggunakan voltmeter berbeda dengan menggunakan ampermeter,

dalam menggunakan voltmeter harus dipasang parallel pada kedua ujung

yang akan dicari beda tegangannya.

Buat rangkaian listrik dari bahan pangan tersebut.

Hubungkan dengan rangkaian lampu.

Ulangi percobaan tersebut pada pisang, apel, limau kuit dan jeruk nipis

atau kombinasi buah-buahan yang tersedia.

Kegiatan 3 : Membuat rangkaian listrik dari kotoran ternak

Buat rangkain listrik

Ikuti langkah kegiatan 2

Kegiatan 4 : Menghitung Daya Hantar Listrik

Alat konduktometer dinyalakan. Elktrode dicuci (disemprot) dengan air

bebas ion lalu keringkan dengan tisu. Alat dikalibrasi dengan memasukkan

elktrode ke dalam larutan NaCI. Tepatkan pembacaan alat menjadi 1,413

us/cm.

Setelah kalibrasi selesai electrode dicuci lalu dikeringkan. Masukkan

electrode ke dalam contoh yang akan diukur (kira-kira 50 ml) dan baca

setelah angka mantap. Setiap akan mengukur sampel electrode dicuci dan

dikeringkan dengan tisu.

Setelah selesai electrode dicuci dengan air bebas ion dan dilab sampai

kering dan alat dimatikan.

Kegiatan 5 : Membuat Baterai Dari Bahan Pangan

Kentang yang sudah dikupas lalu di rebus, setelah itu dihaluskan.

Tempat baterai bekas di buka dan isinya dibuang. Ganti isinya dengan

kentang yang sudah di haluskan tadi dan di tutup rapat kembali setelah di

tutup rapat baterai tersebut bias langsung dipakai.

Lakukan prosedur kerja seperti di atas, tetapi pisang tidak perlu di rebus.

Cobalah baterai untuk menyalakan lampu.

Pelaksanaan Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada hari selasa tanggal 23 April 2013 pukul

15.00-17.00 WITA dan bertempat di Laboratoium Fisika-Kimia Jurusan Tanah

Fakultas Pertanian Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Kegiatan 1.

Tabel 1. Hasil Kegiatan 1

Bahan

Sampel

Adanya

Sengatan/Getaran

Keterangan

Limau Kuit Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya

dari pada jepitan kertas dari logam

Jeruk Nipis Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya

dari pada jepitan kertas dari logam

Jeruk Sunkis Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya

dari pada jepitan kertas dari logam

Jeruk Siam Ada Pada kawat tembaga lebih kuat getarannya

dari pada jepitan kertas dari logam

Tabel 2. Urutan Besarnya Sengatan ( Hasil Kegiatan 1)

Bahan Sampel Logam-logam Logam-tembaga Tembaga-logam

Limau Kuit 1 1 3

Jeruk Nipis 4 4 1

Jeruk Sunkis 2 2 4

Jeruk Siam 3 3 2

Keterangan : 1 = Sangat Menyengat 3 = Sedikit Menyengat

2 = Menyengat 4 = Kurang Menyengat

Kegiatan 2.

Tabel 3. Hasil Kegiatan 2

Bahan pangan Kuat arus (A atau mA) Beda potensial listrik (V atau mV)

Kentang 0,1 0,4

Pisang 0,175 0,45

Apel 0,025 0,25

Limau kuit 0,075 0,375

Jeruk nipis 0,075 0,45

Cara Perhitungan :

a. Kuat Arus

Skala yang ditunjuk

Hasil = X batas ukur

Skala maksimal

0,4

1. kentang = x 2,5 = 0,1 A

10

0,7

2. pisang = x 2,5 = 0,05 A

10

0,1

3. Apel = x 2,5 = 0,025 A

10

0,3

4. limau kuit = x 2,5 = 0,075 A

10

0,3

5. jeruk nipis = x 2,5 = 0,075 A

10

b. Beda Potensial

Skala yang ditunjuk

Hasil = X batas ukur

Skala maksimal

1,6

1. kentang = x 2,5 = 0,4 v

10

1,8

2. pisang = x 2,5 = 0,45 v

10

1

3. Apel = x 2,5 = 0,25 v

10

1,5

4. limau kuit = x 2,5 = 0,375 v

10

0,1

5. jeruk nipis = x 2,5 = 0,45 v

10

Kegiatan 3.

Table 4. Hasil kegiatan 3

Bahan Pangan Kuat arus ( mA ) Beda potensial ( mV )

Kotoran sapi 0,21 0,045

Kotoran ayam 0,05 0,2

Cara Perhitungan :

a. Kuat Arus

Skala yang ditunjuk

Hasil = X batas ukur

Skala maksimal

0,84

1. kotoran sapi = x 2,5 = 0,21 mA

10

0,2

2. kotoran ayam = x 2,5 = 0,05 mA

10

b. Beda Potensial

Skala yang ditunjuk

Hasil = X batas ukur

Skala maksimal

0,18

1. kotoran sapi = x 2,5 = 0,045 mV

10

0.8

2. kotoran ayam= x 2,5 = 0,2 mV

10

Kegiatan 4.

Tabel 5. Hasil Kegiatan 4

Bahan Daya Hantar Listrik

Aquades 0

NaCl 1,60

Air Limbah 1,20

Limau Kuit 3,3

Jeruk Nipis 4

Kegiatan 5.

Hasil pada kegiatan 5 adalah sebagai berikut :

1. Baterai Pisang

- Satu baterai : lampu tidak menyala.

- Dua baterai : lampu mulai menyala .

- Tiga baterai : lampu mulai terang.

- Empat baterai : lampu terang.

- Lima baterai : lampu mennyala sangat terang.

- Enam baterai : lampu mennyala sangat terang.

2. Kentang

- Satu baterai : lampu tidak menyala.

- Dua baterai : lampu tidak menyala.

- Tiga baterai : lampu mulai menyala.

- Empat baterai : lampu mulai terang.

- Lima baterai : lampu mennyala terang.

- Enam baterai : lampu mennyala sangat terang.

Pembahasan

Derasnya aliran listrik disebut kuat arus listrik. Kuat arus listrik yang

mengalir melalui suatu penghantar didefenisikan sebagai banyaknya muatan

listrik yang melewati penampang penghantar, dari praktikum ini pada kegiatan 1

membahas tentang ada tidaknya listrik dan mengalirnya aliran listrik tersebut

dengan bahan-bahan tertentu. Untuk mengetahuinya dipraktikum ini digunakan

bahan sampel antara lain jeruk nipis, jeruk siam, jeruk sunkis dan limau kuit, yang

masing-masing ditusukan dengan kawat logam dan tembaga. Hasilnya diketahui

bahwa semua sampel tadi mengandung listrik dan kawat logam dan tembaga dapat

menghantarkan listrik karena katika disentuhkan dengan lidah terasa ada yang

menyengat. Karena jeruk mempunyai asam sitrat yang mempunyai ion H+ yang

dapat menghantarkan aliran listrik, dan saat ditempelkan lidah yang mempunyai

air liur yang banyak mangandung ion H-, sehingga menimbulkan adanya rasa

kesemutan pada lidah atau terasa adanya aliran listrik pada buah tersebut.

Semakin banyak ion elektrolitnya, semakin besar pula energy listriknya yang

dapat dirasakan dimana semakin asam buah tersebut yang mana terdapat atom-

atom serta ion elektrolit atau senyawa kimia lainnya, umumnya elektrolit

berbentuk asam,basa maupun garam.

Tanpa disadari kita bahwa beberapa bahan pangan yang ada disekitar kita

ternyata dapat memiliki pengaruh listrik. Dan dari beberapa bahan pangan yang

di uji pada praktikum ini dapat diketahui bahwa kuat arus dan beda potensial

listrik yang paling besar adalah limau kuit karena tingkat keasamaan yang terdapat

pada limau kuit tinggi sehingga elektrolit yang dikandungnya termasuk elektrolit

kuat. Sedangkan kuat arus dan beda potensial yang paling rendah adalah kentang

sebab ion elektrolit yang dikandungnya sedikit dan sifatnya yang netral.

Jika pada kegiatan dua kita membahas mengenai daya listrik yang terdapat

pada bahan pangan, di kegiatan tiga kita membahas tentang daya listrik yang

terdapat pada limbah ternak yaitu kotoran sapi dan kotoran ayam. Berdasarkan

hasil pengamatan dengan menggunakan alat multitester didapatkan bahwa kedua

sampel kotoran tadi mengandung listrik yang mana mengandung arus listrik dan

beda potensial yang berbeda.

Pada kegiatan ke empat tentang menghitung daya hantar listrik, didapatkan

hasil bahwa dari lima sampel bahan yang dihitung daya hantar listriknya, limau

kuit lah yang memiliki kemampuan mengahntarkan listrik yang paling baik, ini

dikarenakan limau kuit mempunyai ion H+ yang dapat menghantarkan aliran

listrik. Lain halnya dengan aquades yang netral sehingga tidak dapat

menghantarkan listrik.

Bahan pangan juga dapat dijadikan alternative untuk membuat listrik,

seperti pada kegaitan terakhir pada praktikum ini mengenai membuat baterai dari

bahan pangan yaitu pisang dan kentang. Hasilnya pun memuaskan, semaikn

banyak baterai yang dihubungkan maka semakin besar pula energi yang

dikeluarkan, dengan enam bauh baterai pisang maupun kentang dapat menyalakan

lampu dengan sangat terang. Jadi, untuk kedepannya diharapkan energy

alternative seperti ini dapat dikembangkan.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari praktikum yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai

berikut :

1. Semakin asam / tinggi pH suatu zat, maka semakin mudah mengantarkan

listrik.

2. Tembaga dan logam merupakan bahan konduktor yang dapat

menghantarkan listrik.

3. Kentang dan pisang merupakan salah satu bahan pangan yang memiliki

aliran atau daya listrik.

4. Kotoran sapi dan kotoran ayam merupakan contoh limbah ternak yang

memiliki daya listrik.

5. Arus listrik pada baterai pisang lebih besar dibandingkan arus listrik pada

baterai yang berisi kentang.

Saran

Praktikan dan asisten praktikum diharapkan dapat melaksanakan

praktikum dengan baik dan sesuai dengan prosedur kerja. Hal ini agar

memudahkan terlaksananya praktikum, serta pengefektifan waktu. Disamping itu

juga, agar hasil pengamatan yang diperoleh lebih tepat dan akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Haliday, Resnick. 1991. Fisika Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Larasati. 2012. Listrik Statis.

http://.larasati05.blogspot.com/listrik/laporanfisikakonduksi.htm.

Diakses pada tanggal 29 april 2013 pukul 13.05 WITA. Di Banjarbaru.

Prasetyo, Agung. 2011. Perpindahan kalor.

http://www.agungpresetyo.com/fisika/perpindahankalor.htm. Diakses

pada tanggal 28 april 2013 pukul 11.05 WITA. Di Banjarbaru.

Widianto. T. 2009. Listrik Dalam Kehidupan Sehari-hari.

http://teguhwidianto.wordpress.com/listrik/aplikasilistrik.htm. Diakses

pada tanggal 29 april 2013 pukul 13.10 WITA. Di Banjarbaru.